本公開(kāi)涉及感光性樹(shù)脂組合物、感光性元件、固化物、半導(dǎo)體裝置、抗蝕圖案的形成方法及電路基材的制造方法。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體元件或安裝半導(dǎo)體元件的印刷布線(xiàn)板等半導(dǎo)體裝置的制造中,為了形成微細(xì)的圖案,例如使用負(fù)型感光性樹(shù)脂組合物。該方法中,通過(guò)感光性樹(shù)脂組合物的涂布等而在基材(例如在為半導(dǎo)體元件時(shí)是指芯片、為印刷布線(xiàn)板時(shí)是指基板)上形成感光層,透過(guò)規(guī)定的圖案照射活性光線(xiàn)。進(jìn)而,通過(guò)使用顯影液將未曝光部選擇性地除去,在基材上形成樹(shù)脂圖案。因而,對(duì)感光性樹(shù)脂組合物要求在具有對(duì)活性光線(xiàn)的高感度、能夠形成微細(xì)的圖案(分辨率)等方面優(yōu)異。于是,提出了含有可溶于堿水溶液的酚醛清漆樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、光產(chǎn)酸劑(光敏性產(chǎn)酸劑)等的感光性樹(shù)脂組合物;含有具有羧基的堿可溶性環(huán)氧化合物及光陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑等的感光性樹(shù)脂組合物等(例如參照下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1~3)。
進(jìn)而,作為半導(dǎo)體元件中使用的表面保護(hù)膜及層間絕緣膜,要求耐熱性、電特性、機(jī)械特性等絕緣可靠性。于是,提出了上述感光性樹(shù)脂組合物進(jìn)一步含有交聯(lián)性單體而成的感光性樹(shù)脂組合物(例如參照下述專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平06-059444號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平09-087366號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:國(guó)際公開(kāi)第2008/010521號(hào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2003-215802號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2009-49364號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)2011-29494號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)7:日本特開(kāi)2011-82472號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)8:日本特開(kāi)2012-227557號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)9:國(guó)際公開(kāi)第2014/034539號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
然而,對(duì)于感光性樹(shù)脂組合物,強(qiáng)烈要求伴隨著布線(xiàn)的窄間距化而提高固化物的HAST(高加速溫濕應(yīng)力試驗(yàn)、Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test)耐受性。但是,所述現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)所記載的感光性樹(shù)脂組合物中,HAST耐受性仍有改善的余地。特別是,微細(xì)布線(xiàn)間的絕緣可靠性的重要性有所增加,與之前一直進(jìn)行的85℃、60%RH或85℃、85%RH下施加電壓的試驗(yàn)相比,要求如130℃、85%RH那樣試驗(yàn)溫度高、條件苛刻的HAST試驗(yàn)中的耐受性。
本公開(kāi)的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)所伴有的問(wèn)題,提供可獲得HAST耐受性?xún)?yōu)異的固化物的感光性樹(shù)脂組合物。另外,本公開(kāi)的目的在于提供使用所述感光性樹(shù)脂組合物獲得的感光性元件、固化物及半導(dǎo)體裝置。進(jìn)而,本公開(kāi)的目的在于提供使用了所述感光性樹(shù)脂組合物或所述感光性元件的抗蝕圖案的形成方法及電路基材的制造方法。
用于解決技術(shù)問(wèn)題的方法
本發(fā)明人們?yōu)榱私鉀Q上述問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了具有優(yōu)異特性的感光性樹(shù)脂組合物。
即,本公開(kāi)提供一種感光性樹(shù)脂組合物,其含有:
(A)成分:具有酚性羥基的樹(shù)脂;
(B)成分:光敏性產(chǎn)酸劑;
(C)成分:具有選自芳香環(huán)、雜環(huán)及脂環(huán)中的至少1種以及選自羥甲基及烷氧基烷基中的至少1種的化合物;以及
(D)成分:具有2個(gè)以上的選自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羥基中的至少1種官能團(tuán)的脂肪族化合物,
所述(B)成分是含有具有選自四苯基硼酸鹽骨架、碳數(shù)為1~20的烷基磺酸鹽骨架、苯基磺酸鹽骨架及10-樟腦磺酸鹽骨架中的至少1種骨架的陰離子的锍鹽。
根據(jù)本公開(kāi)的感光性樹(shù)脂組合物,可以獲得HAST耐受性?xún)?yōu)異的固化物。另外,根據(jù)本公開(kāi)的感光性樹(shù)脂組合物,還可將使感光性樹(shù)脂組合物固化而成的固化物作為絕緣膜使用。
所述(B)成分的所述陰離子優(yōu)選是選自四(五氟苯基)硼酸鹽、三氟甲烷磺酸鹽、九氟丁烷磺酸鹽、對(duì)甲苯磺酸鹽及10-樟腦磺酸鹽中的至少1種。
所述(D)成分的含量?jī)?yōu)選相對(duì)于所述(A)成分100質(zhì)量份為1~70質(zhì)量份。
本公開(kāi)的感光性樹(shù)脂組合物還可以進(jìn)一步含有具有Si-O鍵的化合物。
另外,本公開(kāi)提供一種感光性元件,其具備支撐體和設(shè)置在該支撐體上的感光層,所述感光層含有所述感光性樹(shù)脂組合物。
另外,本公開(kāi)提供所述感光性樹(shù)脂組合物的固化物。
另外,本公開(kāi)提供一種半導(dǎo)體裝置,其具備所述感光性樹(shù)脂組合物的固化物。
另外,本公開(kāi)提供一種抗蝕圖案的形成方法,其具備以下工序:
在基材上形成含有所述感光性樹(shù)脂組合物的感光層的工序;
將所述感光層曝光成規(guī)定圖案的曝光工序;
在所述曝光工序之后對(duì)所述感光層進(jìn)行顯影而獲得樹(shù)脂圖案的顯影工序;以及
對(duì)所述樹(shù)脂圖案進(jìn)行加熱處理的熱處理工序。
另外,本公開(kāi)提供一種抗蝕圖案的形成方法,其具備以下工序:
在基材上配置所述感光性元件的所述感光層的工序;
將所述感光層曝光成規(guī)定圖案的曝光工序;
在所述曝光工序之后對(duì)所述感光層進(jìn)行顯影而獲得樹(shù)脂圖案的顯影工序;以及
對(duì)所述樹(shù)脂圖案進(jìn)行加熱處理的熱處理工序。
本公開(kāi)的抗蝕圖案的形成方法還可以在所述曝光工序與所述顯影工序之間進(jìn)一步具備對(duì)所述感光層進(jìn)行加熱處理(曝光后加熱處理。以下也將該加熱處理稱(chēng)作“曝光后焙烤”)的工序。
另外,本公開(kāi)提供一種電路基材的制造方法,其具備以下工序:
通過(guò)對(duì)所述抗蝕圖案的形成方法中所述熱處理工序后的所述樹(shù)脂圖案的露出部的至少一部分及所述基材的露出部的至少一部分進(jìn)行鍍覆處理、從而形成導(dǎo)體層的導(dǎo)體層形成工序;和
將所述導(dǎo)體層的一部分除去而形成導(dǎo)體圖案的導(dǎo)體圖案形成工序,
所述電路基材具備樹(shù)脂圖案及導(dǎo)體圖案。
所述導(dǎo)體層形成工序還可含有通過(guò)在進(jìn)行非電解鍍之后進(jìn)行電鍍來(lái)形成所述導(dǎo)體層的工序,也可含有通過(guò)在進(jìn)行濺射之后進(jìn)行電鍍來(lái)形成所述導(dǎo)體層的工序。
所述導(dǎo)體圖案形成工序還可含有通過(guò)刻蝕將所述導(dǎo)體層的一部分除去而形成所述導(dǎo)體圖案的工序;也可含有通過(guò)研磨將所述導(dǎo)體層的一部分除去而形成所述導(dǎo)體圖案的工序。
發(fā)明效果
根據(jù)本公開(kāi),可以提供能夠獲得HAST耐受性?xún)?yōu)異的固化物的感光性樹(shù)脂組合物。另外,根據(jù)本公開(kāi),可以提供使用所述感光性樹(shù)脂組合物獲得的感光性元件、固化物及半導(dǎo)體裝置。進(jìn)而,根據(jù)本公開(kāi),可以提供使用了所述感光性樹(shù)脂組合物或所述感光性元件的抗蝕圖案的形成方法及電路基材的制造方法。
根據(jù)本公開(kāi),可以提供感光性樹(shù)脂組合物或感光性元件在抗蝕圖案的形成中的應(yīng)用。根據(jù)本公開(kāi),可以提供感光性樹(shù)脂組合物或感光性元件在電路基材的制造中的應(yīng)用。根據(jù)本公開(kāi),可以提供感光性樹(shù)脂組合物或其固化物在抗蝕圖案中的應(yīng)用。根據(jù)本公開(kāi),可以提供感光性樹(shù)脂組合物或其固化物在電路基材中的應(yīng)用。根據(jù)本公開(kāi),可以提供感光性樹(shù)脂組合物或其固化物在半導(dǎo)體元件的表面保護(hù)膜或?qū)娱g絕緣膜中的應(yīng)用。根據(jù)本公開(kāi),可以提供感光性樹(shù)脂組合物或其固化物在布線(xiàn)板材料的阻焊劑或?qū)娱g絕緣膜中的應(yīng)用。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本實(shí)施方式的感光性元件的示意截面圖。
圖2是表示本實(shí)施方式的電路基材的制造方法的示意截面圖。
圖3是表示本實(shí)施方式的多層印刷布線(xiàn)板的制造方法的示意截面圖。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式具體地說(shuō)明,但本公開(kāi)并非限定于此。
此外,本說(shuō)明書(shū)中“層”及“膜”的用語(yǔ)在作為俯視圖進(jìn)行觀察時(shí),除了形成在整個(gè)面上的形狀的構(gòu)造之外、還包含形成于一部分的形狀的構(gòu)造。“工序”這一用語(yǔ)不僅是獨(dú)立的工序,在無(wú)法與其他工序明確地區(qū)分時(shí)、只要達(dá)成該工序所期待的目的則包含在本用語(yǔ)中?!癊O改性”是指具有(聚)氧乙烯基的化合物,“PO改性”是指具有(聚)氧丙烯基的化合物。這里“(聚)氧乙烯基”是指氧乙烯基及2個(gè)以上的乙烯基通過(guò)醚鍵連接而成的聚氧乙烯基中的至少1種?!?聚)氧丙烯基”是指氧丙烯基及2個(gè)以上的丙烯基通過(guò)醚鍵連接而成的聚氧丙烯基中的至少1種?!癝i-O鍵”這一用語(yǔ)是指硅原子與氧原子的鍵,也可以是硅氧烷鍵(Si-O-Si鍵)的一部分。使用“~”表示的數(shù)值范圍表示將記載于“~”前后的數(shù)值分別作為最小值及最大值并包括在內(nèi)的范圍。本說(shuō)明書(shū)中階段地記載的數(shù)值范圍中,某個(gè)階段的數(shù)值范圍的上限值或下限值可以替換成其他階段的數(shù)值范圍的上限值或下限值。另外,本說(shuō)明書(shū)中記載的數(shù)值范圍中,該數(shù)值范圍的上限值或下限值還可以替換成實(shí)施例中所示的值?!癆或B”是指包含A及B中的任一者即可,也可含有兩者。以下示例的材料如果沒(méi)有特別限定,則可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。組合物中的各成分的含量在組合物中存在多個(gè)相當(dāng)于各成分的物質(zhì)時(shí),如果沒(méi)有特別限定,則是指組合物中存在的該多個(gè)物質(zhì)的總量。
<感光性樹(shù)脂組合物>
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物含有:(A)成分:具有酚性羥基的樹(shù)脂;(B)成分:光敏性產(chǎn)酸劑;(C)成分:具有選自芳香環(huán)、雜環(huán)及脂環(huán)中的至少1種以及選自羥甲基及烷氧基烷基中的至少1種的化合物;以及(D)成分:具有2個(gè)以上的選自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羥基中的至少1種官能團(tuán)的脂肪族化合物,所述(B)成分是含有具有選自四苯基硼酸鹽骨架、碳數(shù)為1~20的烷基磺酸鹽骨架、苯基磺酸鹽骨架及10-樟腦磺酸鹽骨架中的至少1種骨架的陰離子的锍鹽。另外,本說(shuō)明書(shū)中這些成分有時(shí)僅稱(chēng)作“(A)成分”、“(B)成分”、“(C)成分”、“(D)成分”等。
對(duì)于本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物的固化物的HAST耐受性?xún)?yōu)異的理由,本發(fā)明人們?nèi)缦驴紤]。HAST試驗(yàn)中,作為絕緣材料的電阻值降低、發(fā)生短路的原因,可以認(rèn)為是絕緣材料中的游離氟所導(dǎo)致的布線(xiàn)的腐蝕。一直以來(lái),當(dāng)使用感光性樹(shù)脂組合物獲得的絕緣材料含有光敏性產(chǎn)酸劑時(shí),由于自光敏性產(chǎn)酸劑產(chǎn)生的游離氟,有時(shí)HAST耐受性降低。另一方面,本實(shí)施方式中,作為(B)成分使用了較以往更難產(chǎn)生游離氟的化合物,因此推測(cè)HAST耐受性提高。
然而,近年來(lái),隨著電子設(shè)備的高性能化,半導(dǎo)體元件的高集成化及高可靠性化逐年發(fā)展。隨著半導(dǎo)體元件的高集成化,要求形成更為微細(xì)的圖案。因而,對(duì)感光性樹(shù)脂組合物具有即使是以1μm單位也使得分辨率得以提高的持續(xù)性需求。。
另外,通過(guò)較厚地形成層間絕緣膜,層的厚度方向的布線(xiàn)間絕緣性提高,可以防止布線(xiàn)的短路,因此與布線(xiàn)間的絕緣有關(guān)的可靠性提高。進(jìn)而,在安裝芯片時(shí),半導(dǎo)體元件通過(guò)具有厚的層間絕緣膜,可以緩和施加于焊接凸起的焊墊的應(yīng)力,因此安裝時(shí)不易發(fā)生連接故障。因此,從絕緣可靠性及安裝芯片時(shí)的生產(chǎn)率優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),要求能夠形成超過(guò)20μm的厚的感光性樹(shù)脂組合物的膜。
但是,例如在所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1或4所記載的感光性樹(shù)脂組合物中,當(dāng)涂膜的厚度為10μm以下時(shí),雖然可獲得間隙寬度為5μm左右的分辨率,但在進(jìn)行厚膜化時(shí)無(wú)法獲得良好的分辨率。另外,所述專(zhuān)利文獻(xiàn)2及3所記載的感光性樹(shù)脂組合物中,進(jìn)行厚膜化時(shí)的分辨率仍有改善的余地。而根據(jù)本實(shí)施方式,可以提供能夠在基材(例如基板)上形成分辨率及感度優(yōu)異的抗蝕圖案的感光性樹(shù)脂組合物。本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物即便是在形成了具有超過(guò)20μm的厚度的涂膜時(shí),分辨率及感度也優(yōu)異。
對(duì)于本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物的分辨率優(yōu)異的理由,本發(fā)明人們?nèi)缦驴紤]。首先,未曝光部中,(A)成分對(duì)顯影液的溶解性由于(C)成分及(D)成分的添加而提高。其次,曝光部中,由于自(B)成分產(chǎn)生的酸的催化效應(yīng),(C)成分中的羥甲基之間或烷氧基烷基之間、或者(C)成分中的羥甲基或烷氧基烷基與(A)成分伴隨著脫醇而發(fā)生反應(yīng),由此組合物對(duì)顯影液的溶解性大幅度降低。因而,在顯影時(shí)通過(guò)未曝光部及曝光部對(duì)顯影液的溶解性的顯著差異,可獲得優(yōu)異的分辨率。
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物還可根據(jù)需要含有(E)成分:增感剤、(F)成分:溶劑、(G)成分:具有Si-O鍵的化合物等。
((A)成分)
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物含有具有酚性羥基的樹(shù)脂。作為具有酚性羥基的樹(shù)脂并無(wú)特別限定,優(yōu)選可溶于堿水溶液的樹(shù)脂,從進(jìn)一步提高分辨率的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選酚醛清漆樹(shù)脂。酚醛清漆樹(shù)脂例如通過(guò)在催化劑的存在下使酚類(lèi)與醛類(lèi)縮合來(lái)獲得。
作為所述酚類(lèi),可舉出苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對(duì)甲酚、鄰乙基苯酚、間乙基苯酚、對(duì)乙基苯酚、鄰丁基苯酚、間丁基苯酚、對(duì)丁基苯酚、2,3-二甲苯酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、2,6-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、兒茶酚、間苯二酚、焦棓酸、α-萘酚、β-萘酚等。酚類(lèi)可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
作為所述醛類(lèi),可舉出甲醛、多聚甲醛、乙醛、苯甲醛等。醛類(lèi)可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
作為所述酚醛清漆樹(shù)脂,例如可使用甲酚酚醛清漆樹(shù)脂。作為所述酚醛清漆樹(shù)脂的具體例,可舉出苯酚/甲醛縮合酚醛清漆樹(shù)脂、苯酚-甲酚/甲醛縮合酚醛清漆樹(shù)脂、甲酚/甲醛縮合酚醛清漆樹(shù)脂、苯酚-萘酚/甲醛縮合酚醛清漆樹(shù)脂等。
作為除酚醛清漆樹(shù)脂以外的(A)成分,可舉出聚羥基苯乙烯及其共聚物、苯酚-苯撐二甲醇縮合樹(shù)脂、甲酚-苯撐二甲醇縮合樹(shù)脂、苯酚-二環(huán)戊二烯縮合樹(shù)脂等。
(A)成分可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
(A)成分的重均分子量從所得樹(shù)脂圖案的分辨率、顯影性、熱沖擊性、耐熱性等更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),還可以是100000以下、1000~80000、2000~50000、2000~20000、3000~15000或5000~15000。
另外,本實(shí)施方式中,各成分的重均分子量例如可以使用標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、利用凝膠滲透色譜法(GPC)在下述條件下進(jìn)行測(cè)定。
使用設(shè)備:日立L-6000型(株式會(huì)社日立制作所制)
色譜柱:Gel-Pak GL-R420+Gel-Pak GL-R430+Gel-Pak GL-R440(日立化成株式會(huì)社制、商品名、共計(jì)3根)
色譜柱樣式:10.7mmφ×300mm
洗脫液:四氫呋喃
測(cè)定溫度:40℃
流量:1.75ml/分鐘
檢測(cè)器:L-3300RI(株式會(huì)社日立制作所制)
(A)成分的含量從具有使用所得感光性樹(shù)脂組合物形成的感光層對(duì)堿水溶液的顯影性更為優(yōu)異的傾向的觀點(diǎn)出發(fā),以感光性樹(shù)脂組合物的總量(但使用(F)成分時(shí),(F)成分除外)為基準(zhǔn),也可以是10~90質(zhì)量%、30~90質(zhì)量%、30~80質(zhì)量%、40~80質(zhì)量%或40~60質(zhì)量%。
((B)成分)
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物含有光敏性產(chǎn)酸劑。光敏性產(chǎn)酸劑是通過(guò)活性光線(xiàn)等的照射而產(chǎn)生酸的化合物。通過(guò)自該光敏性產(chǎn)酸劑產(chǎn)生的酸的催化效應(yīng),(C)成分中的羥甲基之間或烷氧基烷基之間、或者(C)成分中的羥甲基或烷氧基烷基與(A)成分伴隨脫醇而發(fā)生反應(yīng),由此組合物對(duì)顯影液的溶解性大幅度降低,可以形成負(fù)型的圖案。
(B)成分只要是含有具有選自四苯基硼酸鹽骨架、碳數(shù)為1~20的烷基磺酸鹽骨架、苯基磺酸鹽骨架及10-樟腦磺酸鹽骨架中的至少1種骨架的陰離子的锍鹽則無(wú)特別限定。四苯基硼酸鹽骨架的苯基的氫原子可以被選自氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、硝基、羥基、碳數(shù)為1~12的烷基、碳數(shù)為1~12的烷氧基、碳數(shù)為2~12的烷基羰基及碳數(shù)為2~12的烷氧基羰基中的至少1種取代,取代基為多個(gè)時(shí)可相互間相同也可不同。烷基磺酸鹽骨架的氫原子可以被選自氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、硝基、羥基、烷氧基、烷基羰基及烷氧基羰基中的至少1種取代,取代基為多個(gè)時(shí)可相互間相同也可不同。苯基磺酸鹽骨架的苯基的氫原子可以被選自氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、硝基、羥基、碳數(shù)為1~12的烷基、碳數(shù)為1~12的烷氧基、碳數(shù)為2~12的烷基羰基及碳數(shù)為2~12的烷氧基羰基中的至少1種取代,取代基為多個(gè)時(shí)可相互間相同也可不同。
作為(B)成分使用的锍鹽的陽(yáng)離子,可舉出三芳基锍等。作為三芳基锍,例如可舉出選自下述通式(b1)所示的化合物、下述通式(b2)所示的化合物、下述通式(b3)所示的化合物及下述通式(b4)所示的化合物中的至少1種。
通式(b1)~(b4)的苯基的氫原子還可以被選自羥基、碳數(shù)為1~12的烷基、碳數(shù)為1~12的烷氧基、碳數(shù)為2~12的烷基羰基及碳數(shù)為2~12的烷氧基羰基中的至少1種取代,取代基為多個(gè)時(shí)可相互間相同也可不同。
作為(B)成分使用的锍鹽從感度及分辨率更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選是具有選自[4-(4-聯(lián)苯基硫代)苯基]-4-聯(lián)苯基苯基锍、(2-甲基)苯基[4-(4-聯(lián)苯基硫代)苯基]4-聯(lián)苯基锍、[4-(4-聯(lián)苯基硫代)-3-甲基苯基]4-聯(lián)苯基苯基锍、(2-乙氧基)苯基[4-(4-聯(lián)苯基硫代)-3-乙氧基苯基]4-聯(lián)苯基锍及三[4-(4-乙酰基苯基巰基)苯基]锍中的至少1種作為陽(yáng)離子的化合物。
對(duì)于作為(B)成分使用的锍鹽,作為陰離子,可舉出三氟甲烷磺酸鹽、九氟丁烷磺酸鹽、十七氟辛烷磺酸鹽、四(五氟苯基)硼酸鹽、甲烷磺酸鹽、丁烷磺酸鹽、辛烷磺酸鹽、四苯基硼酸鹽、對(duì)甲苯磺酸鹽、10-樟腦磺酸鹽等。锍鹽的陰離子從HAST耐受性及感度更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選是選自四(五氟苯基)硼酸鹽、三氟甲烷磺酸鹽、九氟丁烷磺酸鹽、對(duì)甲苯磺酸鹽及10-樟腦磺酸鹽中的至少1種。
作為锍鹽的具體例,可舉出(2-乙氧基)苯基[4-(4-聯(lián)苯基硫代)-3-乙氧基苯基]4-聯(lián)苯基锍九氟丁烷磺酸鹽、[4-(4-聯(lián)苯基硫代)苯基]-4-聯(lián)苯基苯基锍四(五氟苯基)硼酸鹽、三[4-(4-乙?;交鶐€基)苯基]锍四(五氟苯基)硼酸鹽等。锍鹽可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
(B)成分可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
(B)成分的含量從進(jìn)一步提高本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物的感度、分辨率、圖案形狀等的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份可以為0.1~15質(zhì)量份、0.3~10質(zhì)量份、1~10質(zhì)量份、3~10質(zhì)量份、5~10質(zhì)量份或6~10質(zhì)量份。另外,本說(shuō)明書(shū)中(A)成分100質(zhì)量份是指(A)成分的固體成分100質(zhì)量份。
((C)成分)
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物作為(C)成分含有具有選自芳香環(huán)、雜環(huán)及脂環(huán)中的至少1種以及選自羥甲基及烷氧基烷基中的至少1種的化合物(但并不包含(D)成分和(E)成分)。這里,芳香環(huán)是指具有芳香族性的烴基(例如碳原子數(shù)為6~10的烴基),例如可舉出苯環(huán)及萘環(huán)。雜環(huán)是指具有至少1個(gè)氮原子、氧原子、硫原子等雜原子的環(huán)狀基(例如碳原子數(shù)為3~10的環(huán)狀基),例如可舉出吡啶環(huán)、咪唑環(huán)、吡咯烷酮環(huán)、噁唑烷酮環(huán)、咪唑啉酮環(huán)及嘧啶酮環(huán)。脂環(huán)是指沒(méi)有芳香族性的環(huán)狀烴基(例如碳原子數(shù)為3~10的環(huán)狀烴基),例如可舉出環(huán)丙烷環(huán)、環(huán)丁烷環(huán)、環(huán)戊烷環(huán)及環(huán)己烷環(huán)。烷氧基烷基是指烷基通過(guò)氧原子鍵合在其他烷基上的基團(tuán)。烷氧基烷基中,2個(gè)烷基可相互間相同也可不同,例如可以是碳原子數(shù)為1~10的烷基。
感光性樹(shù)脂組合物通過(guò)含有(C)成分,在進(jìn)行曝光時(shí)(或在曝光及曝光后進(jìn)行加熱處理、固化時(shí)),(C)成分中的羥甲基之間或烷氧基烷基之間、或者(C)成分中的羥甲基或烷氧基烷基與(A)成分伴隨著脫醇而發(fā)生反應(yīng),從而組合物對(duì)顯影液的溶解性大幅度降低,可以形成負(fù)型的圖案。另外,對(duì)樹(shù)脂圖案形成后的感光層進(jìn)行加熱、固化時(shí),(C)成分與(A)成分反應(yīng)而形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),可以防止樹(shù)脂圖案的脆弱化及熔融。作為(C)成分,具體地優(yōu)選選自具有酚性羥基的化合物(但不包含(A)成分)、具有羥基甲基氨基的化合物及具有烷氧基甲基氨基的化合物中的至少1種。通過(guò)具有酚性羥基的化合物具有羥甲基或烷氧基烷基,可以進(jìn)一步增加在堿水溶液中進(jìn)行顯影時(shí)的未曝光部的溶解速度、進(jìn)一步提高感光層的感度。(C)成分可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
作為上述具有酚性羥基的化合物,可以使用以往公知的化合物,但從未曝光部的溶解促進(jìn)效果與防止感光性樹(shù)脂組合物層固化時(shí)的熔融的效果的平衡優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選下述通式(1)所示的化合物。
所述通式(1)中,Z表示單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán),R81及R82各自獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)的有機(jī)基團(tuán),R83及R84各自獨(dú)立地表示1價(jià)的有機(jī)基團(tuán),a及b各自獨(dú)立地表示1~3的整數(shù)、c及d各自獨(dú)立地表示0~3的整數(shù)。這里,作為1價(jià)的有機(jī)基團(tuán),例如可舉出甲基、乙基、丙基等碳原子數(shù)為1~10的烷基;乙烯基等碳原子數(shù)為2~10的鏈烯基;苯基等碳原子數(shù)為6~30的芳基;這些烴基的氫原子的一部分或全部被氟原子等鹵原子取代了的基團(tuán)。R81~R84有多個(gè)時(shí),可相互間相同也可不同。
所述通式(1)所示的化合物優(yōu)選為下述通式(2)所示的化合物。
所述通式(2)中,X1表示單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán),多個(gè)R各自獨(dú)立地表示烷基(例如碳原子數(shù)為1~10的烷基)。多個(gè)R可相互間相同也可不同。
另外,作為上述具有酚性羥基的化合物,還可以使用下述通式(3)所示的化合物。
所述通式(3)中,多個(gè)R各自獨(dú)立地表示烷基(例如碳原子數(shù)為1~10的烷基)。多個(gè)R可相互間相同也可不同。
所述通式(1)中,Z為單鍵的化合物是雙酚(二羥基聯(lián)苯)衍生物。另外,作為Z所示的2價(jià)的有機(jī)基團(tuán),可舉出亞甲基、亞乙基、亞丙基等碳原子數(shù)為1~10的亞烷基;乙叉基等碳原子數(shù)為2~10的烷叉基;亞苯基等碳原子數(shù)為6~30的亞芳基;這些烴基的氫原子的一部分或全部被氟原子等鹵原子取代了的基團(tuán);磺?;?;羰基;醚鍵;硫醚鍵;酰胺鍵等。其中,Z優(yōu)選是下述通式(4)所示的2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。
所述通式(4)中,X表示單鍵、亞烷基(例如碳原子數(shù)為1~10的亞烷基)、烷叉基(例如碳原子數(shù)為2~10的烷叉基)、這些氫原子的一部分或全部被鹵原子取代了的基團(tuán)、磺?;?、羰基、醚鍵、硫醚鍵或酰胺鍵。R9表示氫原子、羥基、烷基(例如碳原子數(shù)為1~10的烷基)或鹵烷基,e表示1~10的整數(shù)。多個(gè)R9及X可相互間相同也可不同。這里,鹵烷基是指被鹵原子取代了的烷基。
作為具有烷氧基甲基氨基的化合物,具體地優(yōu)選選自下述通式(5)所示的化合物及下述通式(6)所示的化合物中的至少1種。
所述通式(5)中,多個(gè)R各自獨(dú)立地表示烷基(例如碳原子數(shù)為1~10的烷基)。多個(gè)R可相互間相同也可不同。
所述通式(6)中,多個(gè)R各自獨(dú)立地表示烷基(例如碳原子數(shù)為1~10的烷基)。多個(gè)R可相互間相同也可不同。
作為所述具有羥基甲基氨基的化合物,可舉出(聚)(N-羥基甲基)三聚氰胺、(聚)(N-羥基甲基)甘脲、(聚)(N-羥基甲基)苯并胍胺、(聚)(N-羥基甲基)脲等。作為所述具有烷氧基甲基氨基的化合物,可舉出所述具有羥基甲基氨基的化合物的羥甲基的全部或一部分經(jīng)烷基醚化的含氮化合物等。這里,作為烷基醚的烷基,可舉出甲基、乙基、丁基或混合有這些基團(tuán)的烷基,還可含有部分自縮合而成的低聚物成分。作為具有烷氧基甲基氨基的化合物,具體地可舉出六(甲氧基甲基)三聚氰胺、六(丁氧基甲基)三聚氰胺、四(甲氧基甲基)甘脲、四(丁氧基甲基)甘脲、四(甲氧基甲基)脲等。
(C)成分的含量從具有耐化學(xué)試劑性和耐熱性變得良好的傾向的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份可以為5質(zhì)量份以上、10質(zhì)量份以上、15質(zhì)量份以上、20質(zhì)量份以上或25質(zhì)量份以上。(C)成分的含量從具有分辨率變得更為良好的傾向的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份可以為80質(zhì)量份以下、70質(zhì)量份以下、55質(zhì)量份以下或40質(zhì)量份以下。
((D)成分)
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物作為(D)成分含有具有2個(gè)以上的選自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基及羥基中的至少1種官能團(tuán)的脂肪族化合物。其中,(D)成分可以將不同的2種以上的官能團(tuán)各至少1個(gè)地具有、也可以將1種官能團(tuán)具有2個(gè)以上。該化合物優(yōu)選是具有3個(gè)以上所述官能團(tuán)的脂肪族化合物。所述官能團(tuán)數(shù)的上限并無(wú)特別限定,例如為12個(gè)。其中,“脂肪族化合物”是指主骨架為脂肪族骨架、不含芳香環(huán)或芳香族雜環(huán)的化合物。
從在基材上形成感光性樹(shù)脂組合物層(感光層)時(shí)的操作性?xún)?yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),有時(shí)對(duì)感光性樹(shù)脂組合物還要求對(duì)基材的粘附性(黏性)優(yōu)異。當(dāng)使用沒(méi)有充分黏性的感光性樹(shù)脂組合物時(shí),因顯影處理、曝光部的感光性樹(shù)脂組合物易被除去,有基材與樹(shù)脂圖案(抗蝕圖案)的密合性惡化的傾向。本實(shí)施方式中,感光性樹(shù)脂組合物通過(guò)含有(D)成分,有感光性樹(shù)脂組合物與基材的粘著性(即黏性)提高的傾向。進(jìn)而,感光性樹(shù)脂組合物通過(guò)含有(D)成分,可以將柔軟性賦予給感光層(涂膜),而且利用堿水溶液進(jìn)行顯影時(shí)的未曝光部的溶解速度增加,從而有樹(shù)脂圖案的分辨率提高的傾向。從黏性及對(duì)堿水溶液的溶解性更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),(D)成分的重均分子量考慮到平衡可以為92~2000、106~1500或134~1300。另外,對(duì)于分子量低的化合物,當(dāng)利用上述重均分子量測(cè)定方法難以測(cè)定時(shí),也可以利用其它的方法測(cè)定分子量來(lái)計(jì)算其平均值。
作為(D)成分的具體例,例如可舉出下述通式(7)~(10)所示的化合物。下述通式(7)~(13)中,作為氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基中的烷基,可舉出甲基、乙基、丙基等,優(yōu)選甲基。
通式(7)中,R1表示氫原子、甲基、乙基、羥基或下述通式(11)所示的基團(tuán),R2、R3及R4各自獨(dú)立地表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基、羥基、下述通式(12)所示的基團(tuán)或下述通式(13)所示的基團(tuán)。
通式(8)中,R5表示氫原子、甲基、乙基、羥基或下述通式(11)所示的基團(tuán),R6、R7及R8各自獨(dú)立地表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基、羥基、下述通式(12)所示的基團(tuán)或下述通式(13)所示的基團(tuán)。
通式(9)中,R9、R10、R11、R12、R13及R14各自獨(dú)立地表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基、羥基、下述通式(12)所示的基團(tuán)或下述通式(13)所示的基團(tuán)。
通式(10)中,R15、R17、R18及R20各自獨(dú)立地表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基、羥基、下述通式(12)所示的基團(tuán)或下述通式(13)所示的基團(tuán),R16及R19各自獨(dú)立地表示氫原子、甲基、乙基、羥基或下述通式(11)所示的基團(tuán)。
通式(11)中,R21表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基或羥基。
通式(12)中,R22表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基或羥基,n為1~10的整數(shù)。
通式(13)中,R23表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基、乙烯基醚基或羥基,m分別為1~10的整數(shù)。
作為(D)成分,具體地說(shuō),從感度及分辨率進(jìn)一步提高的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選具有選自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油基氧基、氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基及乙烯基醚基中的至少1種的化合物,更優(yōu)選具有2個(gè)以上縮水甘油基氧基或2個(gè)以上丙烯酰氧基的化合物,進(jìn)一步優(yōu)選具有3個(gè)以上縮水甘油基氧基或3個(gè)以上丙烯酰氧基的化合物。(D)成分可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
作為(D)成分,可以使用選自具有丙烯酰氧基的化合物、具有甲基丙烯酰氧基的化合物、具有縮水甘油基氧基的化合物、具有氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基的化合物、具有乙烯基醚基的化合物及具有羥基的化合物中的至少1種。作為(D)成分,優(yōu)選具有選自丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基及縮水甘油基氧基中的至少1種基團(tuán)的化合物,從提高微細(xì)布線(xiàn)的絕緣可靠性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選具有選自丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基中的至少1種基團(tuán)的化合物。另外,從顯影性更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),(D)成分優(yōu)選是具有2個(gè)以上縮水甘油基氧基的脂肪族化合物,更優(yōu)選具有3個(gè)以上縮水甘油基氧基的脂肪族化合物,進(jìn)一步優(yōu)選重均分子量為1000以下的具有3個(gè)以上縮水甘油基氧基的脂肪族化合物。
作為具有丙烯酰氧基的化合物,可舉出EO改性二季戊四醇六丙烯酸酯、PO改性二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、EO改性二三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、PO改性二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、EO改性季戊四醇四丙烯酸酯、PO改性季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、EO改性季戊四醇三丙烯酸酯、PO改性季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、EO改性三羥甲基丙烷丙烯酸酯、PO改性三羥甲基丙烷丙烯酸酯、三羥甲基丙烷丙烯酸酯、EO改性甘油三丙烯酸酯、PO改性甘油三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯等。具有丙烯酰氧基的化合物可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
作為具有甲基丙烯酰氧基的化合物,可舉出EO改性二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、PO改性二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、EO改性二(三羥甲基丙烷)四甲基丙烯酸酯、PO改性二(三羥甲基丙烷)四甲基丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四甲基丙烯酸酯、EO改性季戊四醇四甲基丙烯酸酯、PO改性季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、EO改性季戊四醇三甲基丙烯酸酯、PO改性季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、EO改性三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯、PO改性三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯、EO改性甘油三甲基丙烯酸酯、PO改性甘油三甲基丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯等。具有甲基丙烯酰氧基的化合物可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
作為具有縮水甘油基氧基的化合物,可舉出乙二醇二縮水甘油基醚、二乙二醇二縮水甘油基醚、丙二醇二縮水甘油基醚、三丙二醇二縮水甘油基醚、新戊二醇二縮水甘油基醚、1,6-己二醇二縮水甘油基醚、甘油二縮水甘油基醚、二季戊四醇六縮水甘油基醚、季戊四醇四縮水甘油基醚、季戊四醇三縮水甘油基醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油基醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚、甘油聚縮水甘油基醚、甘油三縮水甘油基醚、甘油丙氧基化物三縮水甘油基醚、1,4-環(huán)己烷二甲醇二縮水甘油基醚、二縮水甘油基1,2-環(huán)己烷二羧酸酯等。具有縮水甘油基氧基的化合物可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
作為具有縮水甘油基氧基的化合物,特別優(yōu)選選自二季戊四醇六縮水甘油基醚、季戊四醇四縮水甘油基醚、季戊四醇三縮水甘油基醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油基醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚、甘油聚縮水甘油基醚及甘油三縮水甘油基醚中的至少1種。
具有縮水甘油基氧基的化合物例如可作為Epolite 40E、Epolite 100E、Epolite 70P、Epolite 200P、Epolite 1500NP、Epolite 1600、Epolite 80MF、Epolite 100MF(以上未共榮社化學(xué)株式會(huì)社制、商品名)、烷基型環(huán)氧樹(shù)脂ZX-1542(新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制、商品名)、Denacol EX-212L、Denacol EX-214L、Denacol EX-216L、Denacol EX-321L及Denacol EX-850L(以上為Nagasechemtex株式會(huì)社制、商品名、“Denacol”為注冊(cè)商標(biāo))購(gòu)買(mǎi)到。
作為具有氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基的化合物,例如可舉出具有3-烷基-3-氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基的化合物,優(yōu)選具有3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基的化合物。作為這種氧雜環(huán)丁烷化合物,可舉出二季戊四醇六(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲基)醚、季戊四醇四(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲基)醚、季戊四醇三(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲基)醚、三羥甲基乙烷三(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲基)醚、三羥甲基丙烷三(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲基)醚、甘油聚(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲基)醚、甘油三(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲基)醚等。具有氧雜環(huán)丁烷基烷基醚基的化合物可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
作為具有羥基的化合物,可舉出二季戊四醇、季戊四醇、甘油等多元醇等。具有羥基的化合物可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
(D)成分中,從感度及分辨率更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選選自三羥甲基乙烷三縮水甘油基醚及三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚中的至少1種。
(D)成分可作為烷基型環(huán)氧樹(shù)脂(新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制、商品名ZX-1542)、烷基型丙烯酸樹(shù)脂(日本化藥株式會(huì)社制、商品名PET-30)等購(gòu)買(mǎi)到。
(D)成分的含量從能夠?qū)Ω泄鈱?涂膜)進(jìn)一步賦予柔軟性、同時(shí)利用堿水溶液進(jìn)行顯影時(shí)的未曝光部的溶解速度更易于增加的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份可以為1質(zhì)量份以上、10質(zhì)量份以上、20質(zhì)量份以上、25質(zhì)量份以上、30質(zhì)量份以上或40質(zhì)量份以上。(D)成分的含量從具有易于在所希望的支撐體上成膜感光性樹(shù)脂組合物的傾向的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份可以為70質(zhì)量份以下、65質(zhì)量份以下或50質(zhì)量份以下。
((E)成分)
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物還可進(jìn)一步含有增感劑作為(E)成分。通過(guò)感光性樹(shù)脂組合物含有(E)成分,可以進(jìn)一步提高感光性樹(shù)脂組合物的感度。作為增感劑,可舉出9,10-二丁氧基蒽等。(E)成分可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
(E)成分的含量相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份可以是0.01~1.5質(zhì)量份或0.05~0.5質(zhì)量份。
((F)成分)
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物為了提高感光性樹(shù)脂組合物的處理性或者調(diào)節(jié)粘度及保存穩(wěn)定性,可以進(jìn)一步含有溶劑作為(F)成分。(F)成分特別優(yōu)選為有機(jī)溶劑。作為有機(jī)溶劑,只要能夠發(fā)揮上述性能則無(wú)特別限定,可舉出乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯等乙二醇單烷基醚乙酸酯;丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚等丙二醇單烷基醚;丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二丁基醚等丙二醇二烷基醚;丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯等丙二醇單烷基醚乙酸酯;乙基溶纖劑、丁基溶纖劑等溶纖劑;丁基卡必醇等卡必醇;乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異丙酯等乳酸酯;乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸異丙酯、丙酸正丁酯、丙酸異丁酯等脂肪族羧酸酯;3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯等酯;甲苯、二甲苯等芳香族烴;甲乙酮(別名2-丁酮)、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、環(huán)己酮等酮;N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺;γ-丁內(nèi)酯等內(nèi)酯等。(F)成分可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
(F)成分的含量相對(duì)于感光性樹(shù)脂組合物的總量(但使用(F)成分時(shí)(F)成分除外)100質(zhì)量份可以為30~200質(zhì)量份或40~120質(zhì)量份。
((G)成分)
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物還可含有具有Si-O鍵的化合物(屬于(A)~(F)成分的化合物除外)作為(G)成分。具有Si-O鍵的化合物可以是具有硅氧烷鍵的化合物。作為(G)成分,只要具有Si-O鍵則無(wú)特別限定,例如可舉出二氧化硅(二氧化硅填料)及硅烷化合物(硅烷偶聯(lián)劑等)。(G)成分可以單獨(dú)使用1種或者混合使用2種以上。
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物通過(guò)含有無(wú)機(jī)填料,可以降低樹(shù)脂圖案的熱膨脹系數(shù)。作為(G)成分使用無(wú)機(jī)填料時(shí),無(wú)機(jī)填料優(yōu)選是熔融球狀二氧化硅、熔融粉碎二氧化硅、煙霧狀二氧化硅、溶膠-凝膠二氧化硅等二氧化硅。另外,通過(guò)用硅烷化合物對(duì)無(wú)機(jī)填料進(jìn)行處理,無(wú)機(jī)填料也可具有Si-O鍵。利用硅烷化合物進(jìn)行處理的無(wú)機(jī)填料中,作為除二氧化硅以外的無(wú)機(jī)填料,可舉出氧化鋁、氫氧化鋁、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鎂、氫氧化鎂或滑石、云母等礦產(chǎn)物來(lái)源的無(wú)機(jī)填料等。
無(wú)機(jī)填料的平均一次粒徑優(yōu)選為100nm以下、更優(yōu)選為80nm以下,從感光層的感光性更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),進(jìn)一步優(yōu)選為50nm以下。平均一次粒徑為100nm以下時(shí),感光性樹(shù)脂組合物難以變得白濁、用于曝光的光易于透過(guò)感光層。其結(jié)果是,易于除去未曝光部,因此有樹(shù)脂圖案的分辨率難以降低的傾向。另外,所述平均一次粒徑是由BET比表面積換算獲得的值。
二氧化硅的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為5.0×10-6/℃以下。作為二氧化硅,從易于獲得適合的粒徑的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為熔融球狀二氧化硅、煙霧狀二氧化硅、溶膠-凝膠二氧化硅等二氧化硅,更優(yōu)選為煙霧狀二氧化硅或溶膠-凝膠二氧化硅。另外,二氧化硅優(yōu)選是平均一次粒徑為5~100nm的二氧化硅(納米二氧化硅)。
測(cè)定無(wú)機(jī)填料的粒徑時(shí),可以使用公知的粒度分布計(jì)。作為粒度分布計(jì),可舉出對(duì)粒子群照射激光光、由自粒子群發(fā)出的衍射光及散射光的強(qiáng)度分布圖案通過(guò)計(jì)算求得粒度分布的激光衍射散射式粒度分布計(jì);使用了利用動(dòng)態(tài)光散射法進(jìn)行的頻率分析求得粒度分布的納米粒子的粒度分布計(jì)等。
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物通過(guò)含有硅烷化合物,可以提高圖案形成后的感光層與基材的密合強(qiáng)度。作為(G)成分使用硅烷化合物時(shí),作為硅烷化合物,只要硅烷化合物具有Si-O鍵則無(wú)特別限定。作為硅烷化合物,可舉出烷基硅烷、烷氧基硅烷、乙烯基硅烷、環(huán)氧硅烷、氨基硅烷、丙烯酸硅烷、甲基丙烯酸硅烷、巰基硅烷、硫化物硅烷、異氰酸鹽硅烷、含硫硅烷、苯乙烯基硅烷、烷基氯硅烷等。
作為(G)成分的硅烷化合物,優(yōu)選下述通式(14)所示的化合物。
(R101O)4-f-Si-(R102)f (14)
通式(14)中,R101表示甲基、乙基、丙基等碳數(shù)為1~10的烷基,R102表示1價(jià)的有機(jī)基團(tuán),f表示0~3的整數(shù)。f為0、1或2時(shí),多個(gè)R101可相互間相同也可不同。f為2或3時(shí),多個(gè)R102可相互間相同也可不同。R101從分辨率更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選碳數(shù)為1~5的烷基、更優(yōu)選碳數(shù)為1~2的烷基。在為了提高無(wú)機(jī)填料的分散性而利用硅烷化合物(通式(14)所示的化合物等)進(jìn)行處理時(shí),從進(jìn)一步提高無(wú)機(jī)填料的分散性的觀點(diǎn)出發(fā),f優(yōu)選為0~2、更優(yōu)選為0~1。
作為(G)成分的硅烷化合物的具體例,可舉出甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、二異丙基二甲氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、二異丁基二甲氧基硅烷、異丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三苯基硅烷醇、四乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、雙(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)二硫化物、雙(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)四硫化物、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、N-(1,3-二甲基丁叉)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。(G)成分優(yōu)選是具有1個(gè)以上縮水甘油基氧基的環(huán)氧硅烷,更優(yōu)選是具有選自三甲氧基甲硅烷基及三乙氧基甲硅烷基中的至少1種的環(huán)氧硅烷。
(G)成分的含量相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份優(yōu)選為1.8~420質(zhì)量份、更優(yōu)選為1.8~270質(zhì)量份。(G)成分的含量相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份可以是1~20質(zhì)量份、也可以是3~10質(zhì)量份。
(其他成分)
本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物除了(A)成分之外,還可以含有分子量小于1000的酚性低分子化合物(以下稱(chēng)作“酚化合物(a)”)。作為酚化合物(a),可舉出4,4’-二羥基二苯基甲烷、4,4’-二羥基二苯基醚、三(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、三(4-羥基苯基)乙烷、1,3-雙[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯、1,4-雙[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯、4,6-雙[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]-1,3-二羥基苯、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-[4-{1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基}苯基]乙烷、1,1,2,2-四(4-羥基苯基)乙烷等。酚化合物(a)的含量相對(duì)于(A)成分100質(zhì)量份例如為0~40質(zhì)量份(特別是0~30質(zhì)量份)的范圍。
另外,本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物還可含有除上述成分以外的其他成分。作為其他的成分,可舉出著色劑、密合助劑、流平劑、沒(méi)有Si-O鍵的無(wú)機(jī)填料等。作為所述無(wú)機(jī)填料并無(wú)特別限定,例如可舉出氧化鋁、氫氧化鋁等鋁化合物;堿金屬化合物;碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鎂、氫氧化鎂等堿土類(lèi)金屬化合物;礦物來(lái)源的無(wú)機(jī)化合物等。這些化合物還可以被粉碎機(jī)粉碎、根據(jù)情況進(jìn)行分級(jí)而以最大粒徑2μm以下使其分散。無(wú)機(jī)填料可以單獨(dú)使用1種或混合使用2種以上。任一種無(wú)機(jī)填料均優(yōu)選在分散于感光性樹(shù)脂組合物中時(shí)以最大粒徑2μm以下被分散。此時(shí),為了在不發(fā)生凝集的情況下使其分散在樹(shù)脂中,可以使用硅烷偶聯(lián)劑。所述無(wú)機(jī)填料的含量以感光性樹(shù)脂組合物的總量(但使用(F)成分時(shí)(F)成分除外)為基準(zhǔn),優(yōu)選為1~70質(zhì)量%、更優(yōu)選為3~65質(zhì)量%。
<感光性元件>
接著,對(duì)本實(shí)施方式的感光性元件進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的感光性元件11如圖1所示,具備支撐體9和設(shè)置在該支撐體9上的感光層2,該感光層2含有本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物。感光層2使用本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物形成。本實(shí)施方式的感光性元件11還可在感光層2上進(jìn)一步具備將感光層2覆蓋的保護(hù)層10。本實(shí)施方式的感光性元件11可以用于本實(shí)施方式的電路基材的制造方法中。
作為所述支撐體,例如可以使用聚酯(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等)、聚丙烯、聚乙烯等具有耐熱性及耐溶劑性的聚合物膜。所述支撐體(聚合物膜)的厚度優(yōu)選為5~25μm。另外,所述聚合物膜可以使一個(gè)為支撐體、另一個(gè)為保護(hù)層、層疊在感光層的兩面上進(jìn)行使用。即,還可以按照用聚合物膜夾持感光層的方式將聚合物膜層疊在感光層的兩面上。
作為所述保護(hù)層,例如可以使用例如聚酯(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等)、聚丙烯、聚乙烯等具有耐熱性及耐溶劑性的聚合物膜。
所述感光層可以通過(guò)將所述感光性樹(shù)脂組合物涂布在支撐體或保護(hù)層上來(lái)形成。作為涂布方法,可舉出浸漬法、噴霧法、棒涂法、輥涂法、旋涂法等。所述感光層的厚度隨用途而不同,在將該感光層干燥后優(yōu)選為1~100μm、更優(yōu)選為3~60μm、進(jìn)一步優(yōu)選為5~60μm、特別優(yōu)選為5~40μm、極其優(yōu)選為5~25μm。另外,從絕緣可靠性及安裝芯片時(shí)的生產(chǎn)率優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),所述感光層的厚度優(yōu)選超過(guò)20μm,但也可以為20μm以下。
<抗蝕圖案的形成方法及電路基材的制造方法>
接著,說(shuō)明本實(shí)施方式(第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式)的抗蝕圖案的形成方法。第1實(shí)施方式的抗蝕圖案的形成方法具備以下工序:在基材(例如基板)上形成含有所述感光性樹(shù)脂組合物的感光層的感光層準(zhǔn)備工序;將所述感光層曝光成規(guī)定的圖案的曝光工序;在所述曝光工序之后對(duì)所述感光層進(jìn)行顯影而獲得樹(shù)脂圖案的顯影工序;以及對(duì)所述樹(shù)脂圖案進(jìn)行加熱處理的熱處理工序。第2實(shí)施方式的抗蝕圖案的形成方法具備以下工序:在基材上配置所述感光性元件的所述感光層的感光層裝備工序;將所述感光層曝光成規(guī)定的圖案的曝光工序;在所述曝光工序之后對(duì)所述感光層進(jìn)行顯影而獲得樹(shù)脂圖案的顯影工序;以及對(duì)所述樹(shù)脂圖案進(jìn)行加熱處理的熱處理工序。本實(shí)施方式的抗蝕圖案是通過(guò)本實(shí)施方式的抗蝕圖案的形成方法獲得的抗蝕圖案。
第1實(shí)施方式的抗蝕圖案的形成方法中的感光層準(zhǔn)備工序例如是將所述感光性樹(shù)脂組合物涂布在基材(例如基板)上、將所述感光性樹(shù)脂組合物干燥而形成感光層的工序。第2實(shí)施方式的抗蝕圖案的形成方法中的感光層準(zhǔn)備工序例如是使用所述感光性元件、將所述感光層配置在基材(例如基板)上的工序。感光層準(zhǔn)備工序也可稱(chēng)作獲得具備含感光性樹(shù)脂組合物的感光層的基材(例如基板)的工序。本實(shí)施方式的抗蝕圖案的形成方法還可在所述曝光工序與所述顯影工序之間進(jìn)一步具備對(duì)所述感光層進(jìn)行加熱處理(曝光后焙烤)的工序。此時(shí),本實(shí)施方式的抗蝕圖案的形成方法具備以下工序:將所述感光層曝光成規(guī)定的圖案并進(jìn)行曝光后加熱處理(曝光后焙烤)的工序;對(duì)所述加熱處理(曝光后焙烤)后的所述感光層進(jìn)行顯影、對(duì)所得樹(shù)脂圖案進(jìn)行加熱處理的工序。以下進(jìn)一步對(duì)各工序進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的抗蝕圖案的形成方法例如首先在欲形成抗蝕圖案的基材上形成含上述感光性樹(shù)脂組合物的感光層。作為該感光層的形成方法,可舉出將所述感光性樹(shù)脂組合物涂布(例如涂飾)在基材上、進(jìn)行干燥使溶劑等揮發(fā)而形成感光層(涂膜)的方法;將上述感光性元件中的感光層轉(zhuǎn)印(層壓)到基材上的方法等。
作為基材,可舉出基板等。作為基材,例如可以使用帶樹(shù)脂的銅箔、覆銅箔層壓板、帶金屬濺射膜的硅晶片、帶鍍銅膜的硅晶片、氧化鋁基板等?;纳系囊纬筛泄鈱拥拿婵梢允鞘褂酶泄庑詷?shù)脂組合物形成的固化樹(shù)脂層。此時(shí),有與基材的密合性提高的傾向。
作為將所述感光性樹(shù)脂組合物涂布在基材上的方法,例如可以使用浸漬法、噴霧法、棒涂法、輥涂法、旋涂法等涂布方法。涂膜的厚度可以通過(guò)調(diào)節(jié)涂布手段、感光性樹(shù)脂組合物的固體成分濃度及粘度來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂啤?/p>
接著,介由規(guī)定的掩模圖案,將所述感光層曝光成規(guī)定的圖案。作為曝光中使用的活性光線(xiàn),可舉出以g射線(xiàn)光刻機(jī)為光源的光線(xiàn);低壓汞燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈、以i射線(xiàn)光刻機(jī)等為光源的紫外線(xiàn);電子束;激光光線(xiàn)等。曝光量通過(guò)所使用的光源、感光層的厚度等適當(dāng)?shù)剡x擇。例如曝光量在為來(lái)自高壓汞燈的紫外線(xiàn)照射時(shí),感光層的厚度為5~50μm時(shí),可以是100~3000mJ/cm2左右。另外,曝光量在為來(lái)自高壓汞燈的紫外線(xiàn)照射時(shí),感光層的厚度為10~50μm時(shí),可以是100~5000mJ/cm2左右。
進(jìn)而,也可以在曝光后顯影前進(jìn)行加熱處理(曝光后焙烤)。通過(guò)進(jìn)行曝光后焙烤,可以促進(jìn)自光敏性產(chǎn)酸劑產(chǎn)生的酸所帶來(lái)的(A)成分與(C)成分的固化反應(yīng)。曝光后焙烤的條件隨感光性樹(shù)脂組合物的組成、各成分的含量、感光層的厚度等有所不同,例如優(yōu)選50~150℃下加熱1~60分鐘、更優(yōu)選60~100℃下加熱1~15分鐘。另外,還可以在70~150℃下加熱1~60分鐘、還可以在80~120℃下加熱1~60分鐘。
接著,利用堿性顯影液對(duì)進(jìn)行了曝光及/或曝光后焙烤的感光層進(jìn)行顯影,將未曝光部的區(qū)域(固化部以外的區(qū)域)溶解及除去,從而獲得所希望的抗蝕圖案。作為此時(shí)的顯影方法,可舉出噴淋顯影法、噴霧顯影法、浸漬顯影法、旋覆浸沒(méi)顯影法等。作為顯影條件,例如噴霧顯影法中在20~40℃下顯影10~300秒。
作為所述堿性顯影液,可舉出以濃度達(dá)到1~10質(zhì)量%的方式將氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨、膽堿等堿性化合物溶解于水中而得到的堿性水溶液;氨水等。所述堿性顯影液中還可添加適量的例如甲醇、乙醇等水溶性有機(jī)溶劑、表面活性劑等。另外,在利用該堿性顯影液進(jìn)行顯影之后,用水進(jìn)行洗滌并干燥。該堿性顯影液從分辨率更為優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選四甲基氫氧化銨。
進(jìn)而,通過(guò)為了表現(xiàn)出絕緣膜特性而進(jìn)行加熱處理,獲得感光性樹(shù)脂組合物的固化膜(抗蝕圖案)。所述感光性樹(shù)脂組合物的固化條件并無(wú)特別限定,可根據(jù)固化物的用途進(jìn)行調(diào)整。例如在50~250℃下加熱30分鐘~10小時(shí),可以使感光性樹(shù)脂組合物固化。
另外,為了使固化充分地進(jìn)行及/或?yàn)榱朔乐顾脴?shù)脂圖案的變形,還可以?xún)呻A段進(jìn)行加熱。例如可以在第一階段中在50~120℃下加熱5分鐘~2小時(shí)、在第二階段中在80~200℃下加熱10分鐘~10小時(shí)來(lái)使其固化。在上述固化條件下進(jìn)行加熱處理時(shí),作為加熱設(shè)備并無(wú)特別限定,可以使用一般的烘箱、紅外線(xiàn)爐等。
接著,說(shuō)明本實(shí)施方式的電路基材的制造方法。本實(shí)施方式的電路基材的制造方法是具備樹(shù)脂圖案及導(dǎo)體圖案的電路基材的制造方法。本實(shí)施方式的電路基材的制造方法具備以下工序:通過(guò)對(duì)本實(shí)施方式的抗蝕圖案形成方法中所述熱處理工序后的所述樹(shù)脂圖案的露出部的至少一部分及所述基材的露出部的至少一部分進(jìn)行鍍覆處理、從而形成導(dǎo)體層的導(dǎo)體層形成工序;和將所述導(dǎo)體層的一部分除去而形成導(dǎo)體圖案的導(dǎo)體圖案形成工序。本實(shí)施方式的電路基材(例如電路基板)是使用本實(shí)施方式的電路基材的制造方法獲得的電路基材。本實(shí)施方式的電路基材具備樹(shù)脂圖案(抗蝕圖案)及導(dǎo)體圖案。
在包含需要高密度相互連接體的先進(jìn)電子封裝的制作的用途中,要求能夠形成10μm以下的經(jīng)微細(xì)化的導(dǎo)體圖案。根據(jù)本實(shí)施方式的電路基材的制造方法,由于能夠形成具有與導(dǎo)體圖案充分的密合性的樹(shù)脂圖案(抗蝕圖案),因而可以形成10μm以下的導(dǎo)體圖案。
根據(jù)具備樹(shù)脂圖案及導(dǎo)體圖案的電路基材的制造方法,可以獲得具有較以往更為微細(xì)化的導(dǎo)體圖案、具有優(yōu)異的電特性的電路基材。本發(fā)明人們認(rèn)為其原因在于,通過(guò)樹(shù)脂圖案的存在,難以發(fā)生導(dǎo)體圖案的剝離。通過(guò)在曝光后顯影前進(jìn)行加熱處理,由于促進(jìn)了顯影后作為樹(shù)脂圖案殘存的部分上的固化反應(yīng),因此具有更容易形成更微細(xì)的導(dǎo)體圖案的傾向。
導(dǎo)體層形成工序中,在實(shí)施了鍍覆處理的區(qū)域(所述樹(shù)脂圖案的露出部的至少一部分及所述基材的露出部的至少一部分)上形成導(dǎo)體層。導(dǎo)體層形成工序還可包含通過(guò)在進(jìn)行非電解鍍后進(jìn)行電鍍(電鍍覆)來(lái)形成所述導(dǎo)體層的工序,也可包含通過(guò)在進(jìn)行濺射后進(jìn)行電鍍來(lái)形成所述導(dǎo)體層的工序。
導(dǎo)體圖案形成工序還可包含通過(guò)刻蝕將所述導(dǎo)體層的一部分除去來(lái)形成所述導(dǎo)體圖案的工序,也可包含通過(guò)研磨將所述導(dǎo)體層的一部分除去來(lái)形成所述導(dǎo)體圖案的工序。
以下一邊參照?qǐng)D2一邊具體地說(shuō)明本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式,但本公開(kāi)并非限定于此。圖2是作為本實(shí)施方式的電路基材的制造方法之一例示出電路基板的制造方法的圖。
本實(shí)施方式的電路基板的制造方法具備以下工序:(a)在基板1上形成含感光性樹(shù)脂組合物的感光層2的工序(參照?qǐng)D2(a));(b)以規(guī)定的圖案對(duì)感光層2進(jìn)行曝光、顯影,進(jìn)而進(jìn)行加熱處理,從而獲得樹(shù)脂圖案4的工序(參照?qǐng)D2(b)及(c));(c)對(duì)基板1的露出部及樹(shù)脂圖案4的露出部進(jìn)行鍍覆處理,從而形成導(dǎo)體層7的工序(參照?qǐng)D2(d)及(e));以及(d)將導(dǎo)體層7的一部除去而形成導(dǎo)體圖案(電路)8的工序(參照?qǐng)D2(f))。即,本實(shí)施方式的電路基板的制造方法是用于制造在基板1上具備使用規(guī)定的圖案形成的樹(shù)脂圖案4及經(jīng)微細(xì)化的導(dǎo)體圖案8的電路基板的方法。這里,樹(shù)脂圖案是指使形成了規(guī)定圖案的感光層固化而獲得的樹(shù)脂的圖案,樹(shù)脂圖案上樹(shù)脂的一部分或全部發(fā)生了固化。
工序(b)中,利用堿性顯影液對(duì)曝光后的感光層2進(jìn)行顯影,將通過(guò)曝光而固化的部分以外的區(qū)域(未曝光部)溶解及除去,從而獲得樹(shù)脂圖案2a(形成了規(guī)定圖案的感光層2)(參照?qǐng)D2(b))。這里,所除去的區(qū)域變成欲形成導(dǎo)體圖案8的區(qū)域(電路溝槽3)。接著,通過(guò)對(duì)樹(shù)脂圖案2a進(jìn)行加熱處理,獲得樹(shù)脂圖案4(參照?qǐng)D2(c))。
工序(c)中的基板1的露出部是基板1的形成有樹(shù)脂圖案4的面上未形成樹(shù)脂圖案4的區(qū)域。
鍍覆處理的方法并無(wú)特別限定,例如可以是使用電鍍、非電解鍍或?yàn)R射的方法。
導(dǎo)體層7的厚度可以通過(guò)所形成的布線(xiàn)溝槽的高度來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,優(yōu)選為1~35μm、更優(yōu)選為3~25μm。
導(dǎo)體層7可以由種子金屬層5和在其上成長(zhǎng)的鍍覆層6所構(gòu)成。即,工序(c)還可以具備在基板1的露出部及樹(shù)脂圖案4的露出部上形成種子金屬層5的工序(參照?qǐng)D2(d))。形成種子金屬層5時(shí),通過(guò)在所形成的種子金屬層5上進(jìn)行鍍覆處理,可以形成鍍覆層6(參照?qǐng)D2(e))。
作為種子金屬層5的形成方法并無(wú)特別限定,例如可舉出非電解鍍及濺射。
利用非電解鍍形成種子金屬層5時(shí),構(gòu)成種子金屬層5的金屬例如可以是金、鉑、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鎳、鈦、鎢、鐵、錫、銦等金屬單質(zhì),也可以是鎳-鉻合金等2種以上金屬的固溶體(合金)。構(gòu)成種子金屬層5的金屬?gòu)慕饘倌ば纬傻膹V泛性、成本、利用刻蝕的除去容易性等觀點(diǎn)出發(fā),其中優(yōu)選鉻、鎳、鈦、鎳-鉻合金、鋁、鋅、銅-鎳合金、銅-鈦合金、金、銀或銅,更優(yōu)選鉻、鎳、鈦、鎳-鉻合金、鋁、鋅、金、銀或銅,進(jìn)一步優(yōu)選鈦或銅。另外,種子金屬層5可以是單層,也可以是不同的金屬層疊2層以上而得到的多層構(gòu)造。
利用非電解鍍形成種子金屬層5時(shí),可以使用非電解鍍液。作為非電解鍍液,可以使用公知的自催化型的非電解鍍液。非電解鍍液中含有的金屬種、還原劑種、絡(luò)合劑種、氫離子濃度、溶存氧濃度等并無(wú)特別限定。作為非電解鍍液,例如可使用以次磷酸銨、次磷酸、氫化硼銨、肼、甲醛等為還原劑的非電解鍍銅液;以次磷酸鈉為還原劑的非電解鎳-磷鍍覆液;以二甲基氨基硼烷為還原劑的非電解鎳-硼鍍覆液;非電解鍍鈀液;以次磷酸鈉為還原劑的非電解鈀-磷鍍覆液;非電解鍍金液;非電解鍍銀液;以次磷酸鈉為還原劑的非電解鎳-鈷-磷鍍覆液等。
另外,通過(guò)非電解鍍形成種子金屬層5的方法例如還可以是在形成種子金屬層5的部分上附著銀、鈀、鋅、鈷等催化劑核之后、使用上述非電解鍍液在催化劑核上形成金屬薄膜的方法。
使催化劑核附著在基板1的露出部及樹(shù)脂圖案4的露出部的方法并無(wú)特別限定。例如可以舉出下述方法:準(zhǔn)備按照濃度達(dá)到0.001~10質(zhì)量%的方式將成為催化劑核的金屬的金屬化合物、鹽或絡(luò)合物溶解在水或有機(jī)溶劑(例如醇及氯仿)而得到的溶液,將形成有樹(shù)脂圖案4的基板1浸漬在該溶液中之后,將溶液中的金屬還原而使金屬析出。其中,所述方法中的溶液還可根據(jù)需要含有酸、堿、絡(luò)合劑、還原劑等。
通過(guò)濺射形成種子金屬層5時(shí),作為構(gòu)成種子金屬層5的金屬,例如可以使用與通過(guò)非電解鍍形成種子金屬層5時(shí)同樣的金屬。
構(gòu)成鍍覆層6的金屬并無(wú)特別限定,優(yōu)選銅。作為在種子金屬層5上形成鍍覆層6的方法,例如可舉出利用電鍍等濕式鍍覆使鍍層成長(zhǎng)的方法。
形成種子金屬層5時(shí),可以在形成種子金屬層5之后、形成鍍覆層6之前,使用防銹劑對(duì)種子金屬層5實(shí)施防銹處理。
形成種子金屬層5時(shí),種子金屬層5的厚度并無(wú)特別限定,優(yōu)選為10~5000nm、更優(yōu)選為20~2000nm、進(jìn)一步優(yōu)選為30~1000nm、特別優(yōu)選為50~500nm、極其優(yōu)選為50~300nm。厚度為10nm以上時(shí),有通過(guò)電鍍易于均勻地形成鍍覆層6的傾向。厚度為5000nm以下時(shí),由于可以適度地縮短利用刻蝕或研磨進(jìn)行的種子金屬層5的除去時(shí)間,因此可以抑制種子金屬層5的除去所花費(fèi)的成本。
導(dǎo)體層7的形成后,以提高密合性等為目的,還可對(duì)導(dǎo)體層7進(jìn)行加熱。加熱溫度通常為50~350℃、優(yōu)選為80~250℃。另外,還可在加壓條件下實(shí)施加熱。作為加壓方法,例如可以舉出使用熱壓機(jī)、加壓加熱軋輥機(jī)等物理加壓手段的方法。所施加的壓力通常為0.1~20MPa、優(yōu)選為0.5~10MPa。為該范圍時(shí),有種子金屬層5與樹(shù)脂圖案4或基板1的密合性?xún)?yōu)異的傾向。
工序(d)中,如圖2(e)所示,將導(dǎo)體層7形成在基板1的露出部及樹(shù)脂圖案4的露出部的整個(gè)面上。即,在欲形成導(dǎo)體圖案8的區(qū)域(電路溝槽3)以外的區(qū)域上也可形成鍍層(金屬膜)。因而,工序(d)可稱(chēng)作將導(dǎo)體層7中形成于電路溝槽3以外區(qū)域的金屬膜除去的工序。
將導(dǎo)體層7的一部分除去的方法可以是用于除去金屬的公知的方法。例如可以是利用研磨(機(jī)械研磨等)的方法及/或利用刻蝕的方法。
通過(guò)機(jī)械研磨將導(dǎo)體層7的一部分除去時(shí),機(jī)械研磨的方法優(yōu)選是化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing)(以下也稱(chēng)作“CMP”)法。通過(guò)CMP法將導(dǎo)體層7的一部分除去的方法例如可以是下述的方法:在研磨臺(tái)(壓印盤(pán))上粘貼研磨布(研磨墊)、利用金屬用研磨劑浸漬研磨布表面,將導(dǎo)體層7的表面按壓到研磨布表面,在從其背面將規(guī)定的壓力(以下稱(chēng)作“研磨壓力”)施加于導(dǎo)體層7表面的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)研磨臺(tái),通過(guò)研磨劑與導(dǎo)體層7的表面的機(jī)械摩擦而將導(dǎo)體層7的一部分除去。
CMP中使用的金屬用研磨劑例如可以含有氧化劑及固體研磨顆粒(以下也僅稱(chēng)作“研磨顆?!?,還可根據(jù)需要進(jìn)一步含有氧化金屬溶解劑、保護(hù)膜形成劑等。使用含有氧化劑及研磨顆粒的研磨劑的CMP的基本機(jī)制認(rèn)為如下。首先,利用氧化劑將作為研磨對(duì)象的金屬膜的表面氧化而形成氧化層,利用研磨顆粒將該氧化層削除,從而將金屬膜研磨。利用這種機(jī)制進(jìn)行研磨時(shí),形成于電路溝槽3的金屬膜表面的氧化層由于基本不接觸研磨布,因而利用研磨顆粒進(jìn)行削除的效果難以波及到形成于電路溝槽3的金屬膜。因此,具有在利用CMP的研磨進(jìn)行的同時(shí)、電路溝槽3以外區(qū)域的金屬膜被除去而研磨面變得平坦的傾向。
研磨劑優(yōu)選是能夠在研磨速度的范圍內(nèi)進(jìn)行使用的研磨劑。
利用刻蝕除去導(dǎo)體層7的一部分時(shí),作為刻蝕的方法,可舉出噴砂法、濕式刻蝕工藝等。噴砂法時(shí),例如通過(guò)將二氧化硅、氧化鋁等切削粒子噴射到導(dǎo)體層7的欲除去的部分上來(lái)進(jìn)行刻蝕。濕式刻蝕工藝時(shí),使用刻蝕液進(jìn)行刻蝕。作為刻蝕液,例如可以使用氯化銅溶液、氯化鐵溶液、堿刻蝕溶液、過(guò)硫酸銨水溶液及過(guò)氧化氫刻蝕液。
導(dǎo)體層7中在工序(d)中被除去的部分(即電路溝槽3以外的區(qū)域)的金屬膜厚度可以為0.1~35μm左右。
利用上述方法制作的電路基板在對(duì)應(yīng)的位置上安裝有半導(dǎo)體元件、可以確保電連接。另外,利用上述方法可以獲得具有經(jīng)微細(xì)化的導(dǎo)體圖案8的電路基板。
<固化物及半導(dǎo)體裝置>
本實(shí)施方式的固化物是本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物的固化物。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置具備本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物的固化物。本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物的固化物例如可優(yōu)選作為半導(dǎo)體元件的表面保護(hù)膜及/或?qū)娱g絕緣膜、或者多層印刷布線(xiàn)板的阻焊劑及/或?qū)娱g絕緣膜來(lái)使用。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置具備具有本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物的固化物的電路基材(例如電路基板)。
圖3是表示含有本實(shí)施方式的感光性樹(shù)脂組合物的固化物作為阻焊劑及/或?qū)娱g絕緣膜的多層印刷布線(xiàn)板的制造方法的圖。圖3(f)所示的多層印刷布線(xiàn)板100在表面及內(nèi)部具有布線(xiàn)圖案。多層印刷布線(xiàn)板100通過(guò)在層疊覆銅箔層壓板、層間絕緣膜、金屬箔等的同時(shí)、利用刻蝕法或半添加法適當(dāng)?shù)匦纬刹季€(xiàn)圖案而獲得。以下,根據(jù)圖3簡(jiǎn)單地說(shuō)明本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的多層印刷布線(xiàn)板100的制造方法。
首先,在表面具有布線(xiàn)圖案102的基材101的兩面上形成層間絕緣膜103(參照?qǐng)D3(a))。層間絕緣膜103可以通過(guò)使用絲網(wǎng)印刷機(jī)或輥涂機(jī)印刷感光性樹(shù)脂組合物來(lái)形成,也可以預(yù)先準(zhǔn)備上述感光性元件,使用層壓機(jī)將該感光性元件中的感光層粘貼在印刷布線(xiàn)板的表面上來(lái)形成。
接著,在需要與外部電連接的位置上使用YAG激光或二氧化碳激光來(lái)形成開(kāi)口部104(參照?qǐng)D3(b))。開(kāi)口部104周邊的膠渣(殘?jiān)?通過(guò)除膠渣處理而除去。
接著,利用非電解鍍法形成種子層105(參照?qǐng)D3(c))。在所述種子層105上形成含有感光性樹(shù)脂組合物(半添加用感光性樹(shù)脂組合物)的感光層,對(duì)規(guī)定位置進(jìn)行曝光及顯影處理,形成樹(shù)脂圖案106(參照?qǐng)D3(d))。
接著,利用電鍍法在種子層105的未形成有樹(shù)脂圖案106的部分上形成布線(xiàn)圖案107,利用剝離液將樹(shù)脂圖案106除去后,利用刻蝕將所述種子層105的未形成布線(xiàn)圖案107的部分除去(參照?qǐng)D3(e))。
反復(fù)進(jìn)行以上的操作,在最表面形成含有上述感光性樹(shù)脂組合物的固化物的阻焊劑108,從而可以制作多層印刷布線(xiàn)板100(參照?qǐng)D3(f))。如此獲得的多層印刷布線(xiàn)板100在相應(yīng)的位置上安裝半導(dǎo)體元件,可以確保電連接。
實(shí)施例
以下利用實(shí)施例詳細(xì)地說(shuō)明本公開(kāi),但本公開(kāi)并非限定于這些實(shí)施例。
<實(shí)施例1~4及比較例1~3>
相對(duì)于樹(shù)脂成分(A-1~A-3)100質(zhì)量份,以下述表1及表2所示的配合量(單位:質(zhì)量份)配合三芳基锍鹽(B-1~B-5)、烷氧基烷基化合物(C-1)、具有縮水甘油基氧基的化合物(D-1)、具有丙烯酰氧基的化合物(D-2)、增感劑(E-1)、溶劑(F-1)和具有Si-O鍵的化合物(G-1),獲得感光性樹(shù)脂組合物。另外,樹(shù)脂成分(A-1~A-3)、三芳基锍鹽(B-1~B-5)按照固體成分達(dá)到表1及表2所示質(zhì)量份的方式進(jìn)行配合。
其中,表1及表2中的簡(jiǎn)稱(chēng)如下。
A-1:甲酚酚醛清漆樹(shù)脂(旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:EP4020G、重均分子量:13000)
A-2:甲酚酚醛清漆樹(shù)脂(旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:TR4020G、重均分子量:13000)
A-3:甲酚酚醛清漆樹(shù)脂(旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:EP4080G、重均分子量:5000)
B-1:三芳基锍鹽(San-apro株式會(huì)社制、商品名:CPI-110B、陰離子:四(五氟苯基)硼酸鹽)
B-2:三芳基锍鹽(San-apro株式會(huì)社制、商品名:CPI-310B、陰離子:四(五氟苯基)硼酸鹽)
B-3:三芳基锍鹽(San-apro株式會(huì)社制、商品名:CPI-101A、陰離子:六氟銻酸鹽)
B-4:三芳基锍鹽(San-apro株式會(huì)社制、商品名:CPI-210S、陰離子:磷系陰離子)
B-5:三芳基锍鹽(San-apro株式會(huì)社制、商品名:CPI-300PG、陰離子:磷系陰離子)
C-1:1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲(株式會(huì)社三和化學(xué)制、商品名:NIKALAC MX-270)
D-1:三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚(新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:ZX-1542)
D-2:季戊四醇三丙烯酸酯(日本化藥株式會(huì)社制、商品名:PET-30)
E-1:9,10-二丁氧基蒽(川崎化成工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:DBA)
F-1:甲乙酮(和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:2-Butanone)
G-1:3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:KBM-403)
將所述感光性樹(shù)脂組合物按照感光性樹(shù)脂組合物的厚度達(dá)到均勻的方式涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(帝人Du Pont Film株式會(huì)社制、商品名:PULEX A53、“PULEX”為注冊(cè)商標(biāo))(支撐體)上,利用90℃的熱風(fēng)對(duì)流式干燥機(jī)干燥10分鐘。干燥后,利用聚乙烯膜(Tamapoly株式會(huì)社制、商品名:NF-15)(保護(hù)層)進(jìn)行被覆,獲得感光層的厚度為25μm的感光性元件。
(分辨率及感度的評(píng)價(jià))
將所述感光性元件的保護(hù)層剝離,在直徑為6英寸的硅晶片上層壓該感光性元件,獲得按順序具備支撐體、感光層和硅晶片的層疊體。層壓使用100℃的加熱輥、以0.4MPa的壓接壓力、1.0m/分鐘的軋輥速度進(jìn)行。接著,將所述層疊體的支撐體剝離,使用i射線(xiàn)光刻機(jī)(Canon株式會(huì)社制、商品名:FPA-3000iW)用i射線(xiàn)(365nm)介由掩模對(duì)感光層進(jìn)行縮小投影曝光。作為掩模,使用在2μm:2μm~30μm:30μm的范圍內(nèi)以1μm刻度具有使曝光部及未曝光部的寬度達(dá)到1:1那樣的圖案的掩模。另外,一邊在100~3000mJ/cm2的范圍內(nèi)每50mJ/cm2地改變曝光量、一邊進(jìn)行縮小投影曝光。
對(duì)曝光后的感光層在65℃下加熱1分鐘、接著在95℃下加熱4分鐘(曝光后焙烤)。接著,作為顯影液使用2.38質(zhì)量%四甲基氫氧化銨水溶液(多摩化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:TMAH2.38%),同時(shí)使用顯影機(jī)(滝沢產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制、商品名:AD-1200)以相當(dāng)于最短顯影時(shí)間(除去未曝光部的最短時(shí)間)的4倍的時(shí)間對(duì)該感光層噴霧(泵噴吐壓[顯影液]:0.16MPa)顯影液,將未曝光部除去。接著,作為淋洗液噴霧(泵噴吐壓[淋洗液]:0.12~0.14MPa)精制水(和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制)30秒,將顯影液洗去。進(jìn)而,通過(guò)對(duì)其干燥,形成樹(shù)脂圖案。使用金屬顯微鏡放大至倍率1000倍,觀察所形成的樹(shù)脂圖案。在間隙部分(未曝光部)干凈地被除去、且在不發(fā)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(曝光部)的圖案中,將最小的間隙寬度的值作為分辨率、同時(shí)將此時(shí)的曝光量作為感度進(jìn)行評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1中。
(HAST耐受性的評(píng)價(jià)(HAST條件A))
對(duì)具有將12μm厚的銅箔層疊在玻璃環(huán)氧基材上而獲得的構(gòu)造的印刷布線(xiàn)板用基板(日立化成株式會(huì)社制、商品名:MCL E-679)的銅表面進(jìn)行刻蝕,形成線(xiàn)/間隙為20μm/20μm的梳型電極。將該基板作為評(píng)價(jià)基板,與上述<分辨率及感度的評(píng)價(jià)>同樣地將抗蝕劑的固化物(永久抗蝕劑膜)形成在評(píng)價(jià)基板上。之后,在130℃、85%RH、6.0V的條件下進(jìn)行500小時(shí)試驗(yàn)。測(cè)定各時(shí)間的電阻值,將該電阻值為1×10-6以下時(shí)判定為短路故障,按照以下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行HAST耐受性的評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1及表2。
“A”:500小時(shí)以上未發(fā)生短路。
“B”:在300小時(shí)以上且小于500小時(shí)之間發(fā)生了短路。
“C”:在200小時(shí)以上且小于300小時(shí)之間發(fā)生了短路。
“D”:在100小時(shí)以上且小于200小時(shí)之間發(fā)生了短路。
“E”:在小于100小時(shí)的期間發(fā)生了短路。
(HAST耐受性的評(píng)價(jià)(HAST條件B))
對(duì)具有將12μm厚的銅箔層疊在玻璃環(huán)氧基材上而獲得的構(gòu)造的印刷布線(xiàn)板用基板(日立化成株式會(huì)社制、商品名:MCL E-679)的銅表面進(jìn)行刻蝕,形成線(xiàn)/間隙為5μm/5μm的梳型電極。將該基板作為評(píng)價(jià)基板,與上述<分辨率及感度的評(píng)價(jià)>同樣地將抗蝕劑的固化物(永久抗蝕劑膜)形成在評(píng)價(jià)基板上。之后,在130℃、85%RH、6.0V的條件下進(jìn)行500小時(shí)試驗(yàn)。測(cè)定各時(shí)間的電阻值,將該電阻值為1×10-6以下時(shí)判定為短路故障,按照以下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行HAST耐受性的評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
“A”:100小時(shí)以上未發(fā)生短路。
“B”:在50小時(shí)以上且小于100小時(shí)之間發(fā)生了短路。
“C”:在25小時(shí)以上且小于50小時(shí)之間發(fā)生了短路。
“D”:在10小時(shí)以上且小于25小時(shí)之間發(fā)生了短路。
“E”:在小于10小時(shí)的期間發(fā)生了短路。
表1
表2
由表1可知,實(shí)施例1~2與比較例1~3相比,HAST耐受性極為良好、微細(xì)布線(xiàn)間的絕緣可靠性?xún)?yōu)異。進(jìn)而,由表2所示可知,作為(D)成分使用了具有丙烯酰氧基的化合物的實(shí)施例3與使用了具有縮水甘油基氧基的化合物的實(shí)施例4相比,較條件A更為苛刻的條件B下的HAST耐受性極為良好,更短微細(xì)布線(xiàn)間的絕緣可靠性?xún)?yōu)異。
(參考例1)
[感光性樹(shù)脂組合物的制備]
相對(duì)于(A-2)甲酚酚醛清漆樹(shù)脂(旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:TR4020G)100質(zhì)量份,配合(B-2)三芳基锍鹽(San-apro株式會(huì)社制、商品名:CPI-310B)8質(zhì)量份、(C-1)1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲(株式會(huì)社三和化學(xué)制、商品名:MX-270)28質(zhì)量份、(D-1)三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚(新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:ZX-1542)43質(zhì)量份、(F-1)甲乙酮(和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:2-Butanone)100質(zhì)量份及(G-1)3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:KBM-403)3質(zhì)量份,獲得感光性樹(shù)脂組合物。
[感光性元件的制作]
按照感光性樹(shù)脂組合物的厚度達(dá)到均勻的方式將上述感光性樹(shù)脂組合物涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(帝人Du Pont Film株式會(huì)社制、商品名:PULEX A53)(支撐體)上。接著,利用90℃的熱風(fēng)對(duì)流式干燥機(jī)干燥10分鐘,形成干燥后的感光層厚度為10μm的感光層。將聚乙烯膜(Tamapoly株式會(huì)社制、商品名:NF-15)(保護(hù)層)粘貼在該感光層上,獲得按順序?qū)盈B有所述支撐體、感光層和保護(hù)層的感光性元件。
[電路基板的制作:樹(shù)脂圖案的形成]
一邊將所述感光層的厚度為10μm的感光性元件的保護(hù)層剝離,一邊按照感光層接觸于硅表面的方式,將所述感光性元件層壓在6英寸的硅晶片上。接著,通過(guò)將感光性元件的支撐體剝離,獲得具備厚度為10μm的感光層的硅基板。其中,層壓是使用120℃的加熱輥、以0.4MPa的壓接壓力、1.0m/分鐘的軋輥速度來(lái)進(jìn)行的。
對(duì)所得感光層使用i射線(xiàn)光刻機(jī)(Canon株式會(huì)社制、商品名:FPA-3000iW)用i射線(xiàn)(365nm)以2000mJ/cm2的曝光量進(jìn)行曝光。對(duì)曝光后的感光層(涂膜)在65℃下加熱1分鐘、接著在95℃下加熱4分鐘。進(jìn)而,使用熱風(fēng)對(duì)流式干燥機(jī)在180℃加熱處理60分鐘,在硅晶片上獲得固化樹(shù)脂層(固化膜)。
在所得的6英寸的帶固化膜的硅晶片上,一邊剝離所述感光層的厚度為10μm的感光性元件的保護(hù)層,一邊按照感光層接觸于固化膜表面的方式層壓所述感光性元件。接著,將支撐體剝離,在固化膜上獲得厚度為10μm的感光層。其中,層壓是使用120℃的加熱輥、以0.4MPa的壓接壓力、1.0m/分鐘的軋輥速度來(lái)進(jìn)行的。
對(duì)所得感光層(涂膜)使用i射線(xiàn)光刻機(jī)(Canon株式會(huì)社制、商品名:FPA-3000iW)用i射線(xiàn)(365nm)介由掩模進(jìn)行縮小投影曝光。作為掩模,使用在線(xiàn)寬:間隙寬度為2μm:2μm~30μm:30μm的范圍內(nèi)以1μm刻度具有曝光部及未曝光部的寬度為1:1那樣的圖案的掩模。一邊在100~3000mJ/cm2的范圍內(nèi)每100mJ/cm2地改變曝光量,一邊進(jìn)行縮小投影曝光。
對(duì)曝光后的感光層(涂膜)在65℃下加熱1分鐘、接著在95℃下加熱4分鐘(曝光后焙烤)。接著,以相當(dāng)于最短顯影時(shí)間(除去未曝光部的最短時(shí)間)的2倍的時(shí)間浸漬于2.38質(zhì)量%四甲基氫氧化銨水溶液中,從而進(jìn)行顯影,將未曝光部除去,進(jìn)行顯影處理。進(jìn)而,使用熱風(fēng)對(duì)流式干燥機(jī)在180℃下加熱處理60分鐘,在硅晶片上獲得樹(shù)脂圖案。
[導(dǎo)體圖案的形成]
在所述獲得的硅基板的露出部及樹(shù)脂圖案的露出部上,使用濺射裝置以厚度0.1μm形成鈦的濺射金屬膜(種子金屬層)。接著,以厚度0.1μm形成銅的濺射金屬膜。進(jìn)而,在濺射膜上進(jìn)行硫酸銅電鍍。之后,在180℃下進(jìn)行60分鐘的退火處理,從而在硅基板的露出部及樹(shù)脂圖案的露出部上形成厚度為10μm的導(dǎo)體層(鈦層及銅層)。
使用研磨裝置及研磨劑,以研磨壓力13kPa通過(guò)CMP對(duì)上述所得導(dǎo)體層進(jìn)行研磨,形成導(dǎo)體圖案。利用金屬顯微鏡觀察所形成的導(dǎo)體圖案的結(jié)果為,在不產(chǎn)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(導(dǎo)體部分)的圖案中,最小的線(xiàn)寬的值為3μm。
(參考例2)
除了將參考例1的感光性樹(shù)脂組合物的制備中的(A-2)替換成(A-3)甲酚酚醛清漆樹(shù)脂(旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:TR4080G)以外,與參考例1同樣地形成導(dǎo)體圖案。利用金屬顯微鏡觀察所形成的導(dǎo)體圖案的結(jié)果為,在不產(chǎn)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(導(dǎo)體部分)的圖案中,最小的線(xiàn)寬的值為3μm。
(參考例3)
除了將參考例1的感光性樹(shù)脂組合物的制備中的(D-1)替換成(D-2)季戊四醇三丙烯酸酯(日本化藥株式會(huì)社制、商品名:PET-30)以外,與參考例1同樣地形成導(dǎo)體圖案。利用金屬顯微鏡觀察所形成的導(dǎo)體圖案的結(jié)果為,在不產(chǎn)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(導(dǎo)體部分)的圖案中,最小的線(xiàn)寬的值為5μm。
(參考例4)
除了將參考例3的感光性樹(shù)脂組合物的制備中的(A-2)替換成(A-3)甲酚酚醛清漆樹(shù)脂(旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:TR4080G)以外,與參考例3同樣地形成導(dǎo)體圖案。利用金屬顯微鏡觀察所形成的導(dǎo)體圖案的結(jié)果為,在不產(chǎn)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(導(dǎo)體部分)的圖案中,最小的線(xiàn)寬的值為5μm。
(參考例5)
除了將參考例3的感光性樹(shù)脂組合物的制備中的酚醛清漆樹(shù)脂(A-2)100質(zhì)量份中的50質(zhì)量份替換成(A-3)甲酚酚醛清漆樹(shù)脂(旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:TR4080G)50質(zhì)量份以外,與參考例3同樣地形成導(dǎo)體圖案。利用金屬顯微鏡觀察所形成的導(dǎo)體圖案的結(jié)果為,在不產(chǎn)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(導(dǎo)體部分)的圖案中,最小的線(xiàn)寬的值為5μm。
(參考例6)
除了在參考例1的感光性樹(shù)脂組合物的制備中進(jìn)一步添加利用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷進(jìn)行了偶聯(lián)處理而得到的平均一次粒徑為15nm的二氧化硅粒子10質(zhì)量份以外,與參考例1同樣地形成導(dǎo)體圖案。利用金屬顯微鏡觀察所形成的導(dǎo)體圖案的結(jié)果為,在不產(chǎn)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(導(dǎo)體部分)的圖案中,最小的線(xiàn)寬的值為7μm。
(參考例7)
除了在參考例1的導(dǎo)體圖案的形成中代替利用濺射裝置的種子金屬層的形成而利用非電解鍍法形成厚度為0.5μm的銅的金屬層(種子金屬層)以外,與參考例1同樣地形成導(dǎo)體圖案。利用金屬顯微鏡觀察所形成的導(dǎo)體圖案的結(jié)果為,在不產(chǎn)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(導(dǎo)體部分)的圖案中,最小的線(xiàn)寬的值為5μm。
(參考例8)
除了在參考例1的導(dǎo)體圖案的形成中在硅基板的露出部及樹(shù)脂圖案的露出部上形成厚度為10μm的導(dǎo)體層(鈦層及銅層)之后、將CMP的研磨替換成刻蝕處理以外,與參考例1同樣地形成導(dǎo)體圖案。利用金屬顯微鏡觀察所形成的導(dǎo)體圖案的結(jié)果為,在不產(chǎn)生曲折或缺陷的情況下形成了線(xiàn)部分(導(dǎo)體部分)的圖案中,最小的線(xiàn)寬的值為3μm。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本公開(kāi)的實(shí)施方式提供樹(shù)脂圖案的分辨率優(yōu)異的感光性樹(shù)脂組合物。根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式,可以提供能夠獲得HAST耐受性?xún)?yōu)異的固化物、同時(shí)樹(shù)脂圖案的分辨率優(yōu)異的感光性樹(shù)脂組合物。本公開(kāi)的感光性樹(shù)脂組合物可作為半導(dǎo)體元件的表面保護(hù)膜或?qū)娱g絕緣膜中使用的材料進(jìn)行應(yīng)用。另外,可以作為布線(xiàn)板材料的阻焊劑或?qū)娱g絕緣膜中使用的材料進(jìn)行應(yīng)用。特別是,本公開(kāi)的感光性樹(shù)脂組合物由于分辨率及固化后的微細(xì)布線(xiàn)間的絕緣可靠性均良好,因此優(yōu)選用于經(jīng)細(xì)線(xiàn)化及高密度化的高集成化封裝基板等。
符號(hào)說(shuō)明
1基板、2感光層、2a,4,106樹(shù)脂圖案、3電路溝槽、5種子金屬層、6鍍覆層、7導(dǎo)體層、8導(dǎo)體圖案、9支撐體、10保護(hù)層、11感光性元件、100多層印刷布線(xiàn)板、101基材、102,107布線(xiàn)圖案、103層間絕緣膜、104開(kāi)口部、105種子層、108阻焊劑。